Magnetar

Magnetary jsou speciálním typem neutronových hvězd. Natolik extrémním, že se dá o nich hovořit jako o skutečně extrémních hvězdách i v kategorii neutronových hvězd. Od obyčejných neutronových hvězd se magnetary odlišují mimořádně silným magnetickým polem. O neutronové hvězdě hovoříme jako o magnetaru v případě, že jeho magnetické pole má intenzitu rovnou a nebo vyšší 108 T (Tesla), tedy 100 miliónů Tesla a více!

Čtěte také: Největší exploze ve vesmíru jsou poháněny nejsilnějšími magnety

Jen pro srovnání - naše Slunce má celkové magnetické pole s intenzitou jen okolo 10-4 T. Tedy 1012× nižší! A to existují magnetary, jejichž magnetické pole dosahuje intenzity 1011 až 1012 T. Tedy 1016× silnější než v případě celkového magnetického pole našeho Slunce… U rádiového pulsaru J1740+1000 s dobou rotace 0,15 s byl změřen vysoký gradient elektrického pole, který činí řádově PV! Tedy 1015 V / m při magnetickém poli 2 × 108 T.

Počet magnetarů a první objevy

Dnešní astronomie zná v naší Galaxii jen asi 20 těchto extrémních a pro fyziku mimořádně zajímavých objektů. Na obloze se magnetary mohou prozradit opakovanými záblesky měkkého gama záření. Ty jsou emitovány během rekonexí extrémně silných magnetických polí v důsledků tlakových poruch v kůře těchto neutronových hvězd, které se projevují jako silná hvězdotřesení a následná magnetotřesení. Ta jsou doprovázena právě onou emisí záření gama.

První takovéto záblesky měkkého gama záření byly pozorovány již v roce 1979 (5. března), avšak první magnetar objevila Ch. Kouvelioutou až v roce 1998. S teoretickým modelem magnetaru přišli v roce 1992 R. Duncan a Ch. Thompson. Svou teorií se snažili vysvětlit fyzikální podstatu zdrojů SGR (Soft gamma repeater), tedy zdrojů opakovaných záblesků gama záření a AXP (Anomalous X-Ray Pulsar), nepravidelných zábleskových zdrojů rentgenového záření.

Jeden z takovýchto objektů, vzácný typ neutronové hvězdy, se nachází ve hvězdokupě Westerlund 1. Ta je od Země vzdálena asi 16 000 světelných let a nachází se v souhvězdí Oltář na jižní obloze. U dalšího magnetaru - J0230+3641 se díky družici Fermi podařilo zjistit (z měření prodlužování jeho rotační periody) zářivý výkon uvolňovaný bržděním - 3 × 1027 W.

Jak se magnetar liší od klasické neutronové hvězdy

Magnetar se od obyčejné neutronové hvězdy, pulsaru, neliší jen výrazně silnějším magnetickým polem, ale také nápadně pomalejší rotací. Rychlost jejich rotace se zpravidla pohybuje v intervalu od jedné do 10 sekund. Za pomalou rotaci může, zdá se, právě velice silné magnetické pole, které dokáže původně rychlou rotaci neutronové hvězdy zbrzdit. Narozdíl od běžných neutronových hvězd, které se otáčejí mnohem rychleji. Některé i několiksetkrát za sekundu.

Předpokládá se, že stádium magnetaru trvá jen krátce. Asi jen okolo 10 000 let. Hallův jev vznikající při interakci magnetického pole s elektrony v kůře neutronových hvězd totiž dokáží vysát jejich magnetické pole za tuto uvedenou krátkou dobu. Podle odhadů se tak jen v Mléčné dráze může nacházet na 30 miliónů neaktivních magnetarů… Podle dnešních znalostí ve ke stádiu magnetaru jen asi jeden z deseti výbuchů supernov. Zbývajících 9 supernov se následně zhroutí do podoby klasické neutronové hvězdy nebo pulsaru. Některé pak do podoby černé díry.

Magnetar

Některé studie na základě rozborů výsledků pozorování 40 neutronových hvězd satelity Chandra a Newton uvádějí vývojovou posloupnost neutronových hvězd následovně: Nejprve vznikne mladá neutronová hvězda jako magnetar. Ta následně vychládá na pulsar se silným magnetickým polem, dále pak na rádiové pulsary a neutronové hvězdy produkující silné rentgenové záření.

Podmínky pro vznik magnetarů a nová fyzika

Astronomové se domnívají, že ke vzniku magnetaru je nutný vývoj progenitora supernovy (a následného magnetaru) v systému dvojhvězdy. Rychlá rotace nově zrozené neutronové hvězdy by mohla být vyvolaná přenosem hmoty mezi složkami a je zřejmě nutná k vytvoření mimořádně silného magnetického pole. Rychle rotující koule supravodivé neutronové "kapaliny" se pak začne chovat jako silné magnetohydrodynamické dynamo, které bude indukovat ono extrémně silné magnetické pole.

V extrémně silných magnetických polích magnetarů lze očekávat řadu nových fyzikálních jevů. Samotné atomy by měly být protaženy ve směru silokřivek v poměru 100:1, vakuum v tomto poli by mělo vykazovat dvojlomné vlastnosti. Stejně jako např. krystaly vápence. Obraz vzdálené galaxie, jejíž světlo bude procházet tímto silným magnetickým polem, bude silně deformován. Magnetar se tak může projevit jako magnetická čočka, jistý to ekvivalent čočky gravitační. Jsou to jediné známé objekty ve vesmíru, u kterých by se takovéto jevy daly studovat.

Použité zdroje

Chaty Pokud přemýšlíte, kde se na svých cestách ubytovat a chcete mít pro sebe, pro rodinu nebo své přátele dostatek soukromí, pak pro vás máme možnost pronájmů chat a chalup přímo od majitele. Na další stránce si vyberte preferovanou oblast a nebo konkrétní objekt, který vás zajímá.